JP2009156127A - Intake manifold device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用吸気マニホールド装置に関し、一層詳細には、吸入空気が流通する吸気通路の長さを切換可能な通路長切換部を有する内燃機関用吸気マニホールド装置に関する。 The present invention relates to an intake manifold device for an internal combustion engine, and more particularly to an intake manifold device for an internal combustion engine having a passage length switching portion capable of switching the length of an intake passage through which intake air flows.
従来から、自動車等の多気筒エンジンでは、シリンダヘッドの吸気ポートと吸入空気量を調整する絞り弁との間に吸気マニホールドが設けられ、前記吸気マニホールドに吸入された吸入空気を分流させて各吸気ポートへと配分している。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a multi-cylinder engine such as an automobile, an intake manifold is provided between an intake port of a cylinder head and a throttle valve that adjusts an intake air amount, and the intake air sucked into the intake manifold is divided to each intake air. Distribution to ports.
近年、エンジンの高出力化に伴い、高速又は高負荷運転時には吸気マニホールドの吸気通路を短くし、低速又は低負荷運転時には前記吸気マニホールドの吸気通路を長くする通路長切換部を有する内燃機関用吸気マニホールド装置が知られており、本出願人は、吸気マニホールドと接合部の気密性を十分に確保可能な通路長切換部を有する内燃機関用吸気マニホールド装置を提案している(特許文献1参照)。この通路長切換部では、吸気マニホールドと、前記吸気マニホールドに挿通される保持体との間にシール体を設けることにより、前記吸気マニホールドと保持体との間における気密を保持可能としている。 In recent years, with the increase in engine output, intake air for an internal combustion engine having a passage length switching portion that shortens the intake passage of the intake manifold at high speed or high load operation and lengthens the intake passage of the intake manifold at low speed or low load operation. A manifold device is known, and the present applicant has proposed an intake manifold device for an internal combustion engine having a passage length switching portion that can sufficiently ensure airtightness between the intake manifold and the joint (see Patent Document 1). . In this passage length switching unit, a seal body is provided between the intake manifold and the holding body inserted through the intake manifold, so that the airtightness between the intake manifold and the holding body can be maintained.
本発明は、前記の提案に関連してなされたものであり、通路長切換部によって吸気通路の通路長を切り換える際の作動抵抗を低減させ円滑に作動させると共に、吸入空気の気密性をより一層向上させることが可能な内燃機関用吸気マニホールド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in connection with the above-mentioned proposal, and reduces the operating resistance when switching the passage length of the intake passage by means of the passage length switching portion, thereby enabling smooth operation and further improving the airtightness of the intake air. An object of the present invention is to provide an intake manifold device for an internal combustion engine that can be improved.
前記の目的を達成するために、本発明は、内燃機関を構成する本体部の各シリンダに独立して接続され、スロットル装置から吸入空気が導入されるチャンバーと連通する吸気通路を有する吸気マニホールドと、前記吸気通路に臨む前記吸気マニホールドの内部に設けられ、前記内燃機関の運転状況に応じて前記吸気通路の通路長を切り換える通路長切換部とを備える内燃機関用吸気マニホールド装置において、
前記通路長切換部は、前記吸気通路を構成し前記チャンバーに接続される第1通路部と、前記吸気通路を構成し前記本体部に接続される第2通路部との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に支持された筒状の切換弁と、
弾性材料から形成され、前記第1及び第2通路部に臨む前記切換弁の端部に設けられるシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、弾性材料から形成され、前記第1及び第2通路部の端部に設けられたシート部に対して線接触する接触部を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an intake manifold having an intake passage that is independently connected to each cylinder of a main body constituting an internal combustion engine and communicates with a chamber into which intake air is introduced from a throttle device. An intake manifold device for an internal combustion engine, provided with a passage length switching unit that is provided inside the intake manifold facing the intake passage and switches a passage length of the intake passage according to an operating state of the internal combustion engine.
The passage length switching portion is provided between a first passage portion constituting the intake passage and connected to the chamber, and a second passage portion constituting the intake passage and connected to the main body portion, A cylindrical switching valve supported rotatably with respect to the intake manifold;
A seal member formed of an elastic material and provided at an end of the switching valve facing the first and second passage portions;
With
The seal member is formed of an elastic material, and has a contact portion that makes line contact with a sheet portion provided at an end of the first and second passage portions.
本発明によれば、通路長切換部を構成する切換弁の端部に、弾性材料からなるシール部材を装着し、前記シール部材には、吸気通路を構成する第1及び第2通路部に形成されたシート部に当接自在な接触部を備えている。そして、接触部を介してシール部材をシート部に当接させ密着させることにより、切換弁の回動作用下に第1通路部と第2通路部とが連通した際の気密が好適に保持されると共に、前記接触部が前記シート部に対して線接触しているため、前記切換弁を回動させて第1通路部と第2通路部との連通状態を切り換える際の作動抵抗が低減され、通路長切換部による切換動作を円滑に行うことができる。 According to the present invention, a sealing member made of an elastic material is attached to the end of the switching valve constituting the passage length switching portion, and the sealing member is formed in the first and second passage portions constituting the intake passage. There is provided a contact portion that can contact the seat portion. Then, the sealing member is brought into contact with and brought into close contact with the seat portion via the contact portion, so that the airtightness when the first passage portion and the second passage portion communicate with each other under the rotating action of the switching valve is suitably maintained. In addition, since the contact portion is in line contact with the seat portion, the operating resistance at the time of switching the communication state between the first passage portion and the second passage portion by rotating the switching valve is reduced. The switching operation by the passage length switching unit can be performed smoothly.
また、接触部を、シート部に対峙し、前記シート部に向かって段階的に縮径した段部とすることにより、前記段部を前記第1及び第2通路部のシート部に対して当接させ、前記第1及び第2通路部が切換弁によって連通した際の気密を好適に保持することができると共に、前記切換弁が回動する際の摺動抵抗を低減することができる。 Further, the contact portion is a step portion facing the seat portion and having a diameter reduced stepwise toward the seat portion, so that the step portion is brought into contact with the seat portions of the first and second passage portions. The airtightness when the first and second passage portions communicate with each other through the switching valve can be suitably maintained, and the sliding resistance when the switching valve rotates can be reduced.
さらに、接触部を、シール部材の軸線方向に沿って延在し、互いに所定間隔離間した複数の突部とすることにより、前記突部の端部を前記第1及び第2通路部のシート部に対して当接させ、前記第1及び第2通路部が切換弁によって連通した際の気密を好適に保持することができると共に、前記切換弁が回動する際の摺動抵抗を低減することができる。 Further, the contact portion is a plurality of protrusions extending along the axial direction of the seal member and spaced apart from each other by a predetermined distance, so that the end portions of the protrusions are seat portions of the first and second passage portions. The airtightness when the first and second passage portions communicate with each other by the switching valve can be suitably maintained, and the sliding resistance when the switching valve rotates is reduced. Can do.
本発明によれば、以下の効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、通路長切換部を構成する切換弁の端部に、弾性材料からなるシール部材を装着し、前記シール部材には、吸気通路を構成する第1及び第2通路部に形成されたシート部に当接自在な接触部を設けることにより、前記接触部を介してシール部材をシート部に密着させることができ、切換弁を介して第1通路部と第2通路部とが連通した際の気密を好適に保持できると共に、前記接触部を前記シート部に対して線接触させているため、前記第1通路部と第2通路部との連通状態を切り換える際の作動抵抗を低減することができ、通路長切換部による切換動作を円滑に行うことが可能となる。 That is, a sealing member made of an elastic material is attached to the end of the switching valve constituting the passage length switching portion, and the seat portion formed in the first and second passage portions constituting the intake passage is attached to the sealing member. By providing a contact portion that can freely contact the seal member, the seal member can be brought into close contact with the seat portion via the contact portion, and when the first passage portion and the second passage portion communicate with each other via the switching valve. Since the airtightness can be suitably maintained and the contact portion is in line contact with the seat portion, the operating resistance when switching the communication state between the first passage portion and the second passage portion can be reduced. Thus, the switching operation by the passage length switching unit can be performed smoothly.
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールド装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。 A preferred embodiment of an intake manifold device for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
図1において、参照符号10は、本発明の第1の実施の形態に係る内燃機関用吸気マニホールド装置を示す。なお、ここでは、複数のシリンダを有する多気筒エンジンに適用される吸気マニホールド装置について説明する。
In FIG. 1,
内燃機関用吸気マニホールド装置10(以下、吸気マニホールド装置10という)は、車両等に搭載される、例えば、4つのシリンダ室を有する4気筒のエンジンに設けられている。
An
この吸気マニホールド装置10は、図1及び図3に示されるように、複数の分岐管12を有する吸気マニホールド14と、前記吸気マニホールド14の分岐管12に挿通され、吸入空気が流通する吸気通路16の長さを切り換える通路長切換部18と、前記通路長切換部18を回動変位させるための駆動部(図示せず)とを有する。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
吸気マニホールド14は、例えば、樹脂製材料を射出成形した複数の分割体を溶着又は接着することにより一体的に形成されている。この吸気マニホールド14は、図示しないスロットル装置の絞り弁を通じて吸入された空気が一時的に溜められるチャンバー20と、前記チャンバー20に接続され、前記チャンバー20からエンジン22へと前記空気を導く吸気通路16とを有する。また、吸気マニホールド14は、エンジン22のシリンダヘッド24に接続される取付フランジ26を備え、前記取付フランジ26が、その平面状に形成された端面を介して前記シリンダヘッド24に連結される。
The
チャンバー20は、断面略L字状で吸気マニホールド14の長手方向に沿って延在し、エンジン22側に配置されて吸気通路16の一端部が接続される第1空間部28と、前記第1空間部28の下部に対して前記エンジン22から離間する方向へと延在し、前記吸気通路16の一部が接続される第2空間部30とを含む。
The
吸気通路16は、分岐管12の内部に設けられ略一定径からなる管状に形成され、互いに所定間隔離間した分岐管12の内部に沿うようにそれぞれ設けられる。すなわち、複数の吸気通路16は、互いに所定間隔離間して略並列に配置される。
The
この吸気通路16は、吸気マニホールド14の長手方向に沿ってチャンバー20を構成する第1空間部28及び第2空間部30の下部側に配置され、吸気マニホールド14の外壁面に沿って上方に向かうように湾曲する湾曲部(第1通路部)32と、前記第2空間部30の上部とエンジン22とを接続する接続部(第2通路部)34とを含む。
The
湾曲部32は、その一端部が第1空間部28の下部に接続されると共に、他端部が第2空間部30の下部に接続され、前記第1空間部28と第2空間部30とを連通させている。換言すれば、湾曲部32は、湾曲することによって第1空間部28及び第2空間部30の下部同士を接続している。
The
また、湾曲部32の他端部には、チャンバー20を構成する第2空間部30の内壁面に対して突出し、且つ、半径外方向に拡径するように突出した第1シート部36が形成される。この第1シート部36は、所定直径を有する環状に形成され、通路長切換部18を構成するバルブ40の一端部が当接する。
In addition, a
接続部34の一端部は、第2空間部30の上部に接続され、前記第2空間部30に臨む湾曲部32の他端部と同軸上に配置されると共に、その他端部が、前記第2空間部30から前記エンジン22側に向かうように湾曲してチャンバー20の上方に配置される。そして、接続部34の他端部は、取付フランジ26を介してエンジン22を構成するシリンダヘッド24に接続され、前記接続部34とシリンダヘッド24とが連通する。
One end portion of the
また、接続部34の一端部には、湾曲部32の他端部と同様に第2空間部30の内壁面に対して半径外方向に拡径するように突出した第2シート部42が形成される。この第2シート部42は、所定直径を有する環状に形成され、通路長切換部18を構成するバルブ40の他端部が当接する。
In addition, a
すなわち、吸気通路16を構成する湾曲部32及び接続部34は、チャンバー20を構成する第2空間部30を通じて連通し、吸気通路16の一端部が、湾曲部32を介して前記チャンバー20の第1空間部28に接続され、前記吸気通路16の他端部が、接続部34を介してエンジン22のシリンダヘッド24に接続される。
That is, the
通路長切換部18は、図1〜図3に示されるように、チャンバー20の内部において吸気通路16の湾曲部32と接続部34との間に設けられ、吸気マニホールド14に軸支されたシャフト44と、前記シャフト44に保持され、吸気通路16の流通状態を切り換える複数のバルブ40とからなる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the passage
シャフト44は、一定径からなる軸状に形成され、複数の吸気通路16に跨るように前記吸気通路16の軸線と略直交するように貫通すると共に、前記吸気通路16を構成する接続部34及び湾曲部32の軸線上となるように配置される。
The
また、シャフト44は、吸気マニホールド14に対して回転自在に保持されると共に、前記シャフト44の端部には図示しない駆動部が接続される。そして、シャフト44は、駆動部の駆動作用下に所定角度(例えば、90°)だけ回動変位する。この駆動部は、例えば、通電作用下に回転駆動するステッピングモータからなり、前記駆動部の回転角度は、前記駆動部に対してコントローラ(図示せず)から入力される制御信号に基づいて所望の角度に制御される。
The
バルブ40は、吸気通路16における湾曲部32と接続部34との間に前記吸気通路16の数(例えば、4本)に応じてそれぞれ配設され、略円筒状に形成されるボディ46と、前記ボディ46の両端部に装着される一組のシール部材48a、48bとからなる。
The
ボディ46には、軸線方向に沿って貫通した貫通孔50が形成され、前記貫通孔50は、吸気通路16の内周径と略同等の一定径で形成される。
The
また、ボディ46の中央部には、貫通孔50と直交する方向にシャフト44が挿通され、前記シャフト44を介して複数のバルブ40が所定間隔離間して並列に配設される(図2参照)。そして、複数のバルブ40が、シャフト44を介して吸気通路16を構成する接続部34及び湾曲部32に臨むチャンバー20内で回転自在に支持される。
A
一方、ボディ46の両端部には、半径外方向に若干だけ拡径した鍔部52と、前記鍔部52に対して環状に突出し、シール部材48a、48bの装着される装着端54とが形成される(図3参照)。
On the other hand, at both ends of the
シール部材48a、48bは、一定厚の弾性材料(例えば、ゴム等)から略円筒状に形成され、一端部側に設けられた保持部56がボディ46の装着端54に装着される。
The
この保持部56は、略一定直径からなり、その端部が前記ボデイの鍔部52に当接すると共に、内周面の一部が装着端54の外周面に当接し、例えば、前記保持部56に塗布された接着剤等によって固定される。すなわち、保持部56は、装着端54を覆うようにボディ46に対して装着され、前記ボディ46に装着された状態で鍔部52の外周面と前記保持部56の外周面とが略同一径となる。
The holding
また、シール部材48a、48bは、一端部に形成された保持部56から他端部側に向かって断面円弧状で徐々に縮径し、前記他端部には、前記保持部56から離間する方向に向かって段階的に縮径した着座部(接触部)58を有する。この着座部58は、吸気通路16の第1及び第2シート部36、42に対して当接自在に形成されると共に、前記第1及び第2シート部36、42に臨む端部が開口してボディ46の貫通孔50と連通している。
Further, the
着座部58は、最も保持部56側に形成された第1段部60と、前記第1段部60に隣接してさらに縮径した第2段部62と、前記第2段部62に隣接し、さらに縮径して突出した突出部64とから構成される。
The
第1段部60は、保持部56に対して縮径すると共にシール部材48a、48bの軸線に沿って延在する円周部位と、前記円周部位に対して直角に半径内方向へと折曲された折曲部位とからなる断面略L字状に形成され、前記円周部位と折曲部位とが接合した角部(接触部)60aが第1及び第2シート部36、42に対して当接する。
The
第2段部62は、第1段部60の円周部位に対して縮径し、第1段部60と同様にシール部材48a、48bの軸線に沿って延在する円周部位と、前記円周部位に対して直角に半径内方向へと折曲された折曲部位とからなる断面略L字状に形成され、前記円周部位と折曲部位とが接合した角部62aが、第1段部60と同様に第1及び第2シート部36、42に対して当接する。
The
突出部64は、第2段部62を構成する折曲部位からシール部材48a、48bの軸線方向に沿って所定長さで延在し、その端部が第1及び第2シート部36、42に対して当接する。
The protruding
すなわち、着座部58は、第1段部60における角部60a、第2段部62における角部60b、突出部64の端部が、第1及び第2シート部36、42に対して当接することにより気密を保持している。また、角部60a、60b及び突出部64の端部は、第1及び第2シート部36、42に対して線接触している。
That is, in the
さらに、シール部材48a、48bの軸線方向に沿った突出部64、第1及び第2段部60、62の長さは、例えば、前記突出部64が最も長く設定され、第1段部60が最も短く設定される。すなわち、第1段部60、第2段部62、突出部64の順に徐々に長くなるように設定されている(図3参照)。
Furthermore, as for the length of the
なお、突出部64、第1及び第2段部60、62は、上述したようにそれぞれの軸線方向に沿った長さが異なる場合に限定されるものではなく、例えば、前記突出部64、第1及び第2段部60、62の長さが全て同一となるように設定してもよい。
In addition, the
すなわち、着座部58は、第1及び第2シート部36、42の形状に対応するように保持部56から離間する方向に向かって徐々に先細状となるように形成されている。
That is, the seating
さらに、ボディ46及びシール部材48a、48bを含むバルブ40の軸線方向に沿った長さは、吸気通路16を構成する第1シート部36と第2シート部42との離間距離と同等に設定されると共に、前記バルブ40の外周径は、前記離間距離に対して小さく設定される。
Further, the length along the axial direction of the
そして、バルブ40がシャフト44と共に回動し、その一端部に設けられた一方のシール部材48aが接続部34の第1シート部36に当接すると共に、他端部に設けられた他方のシール部材48bが、湾曲部32の第2シート部42に当接することにより、前記バルブ40の軸線が前記接続部34及び湾曲部32の軸線と同軸上となる。これにより、吸気通路16を構成する湾曲部32と接続部34とがバルブ40の貫通孔50を通じて連通した長管吸気通路Lが構成される(図1参照)。
Then, the
この場合、バルブ40の一端部に装着されたシール部材48aが、第1シート部36に対して当接することによりシールされ、前記バルブ40と第1シート部36との間からの吸入空気の漏出が防止される。また、同様に、バルブ40の他端部に装着されたシール部材48bが、第2シート部42に対して当接することによりシールされ、前記バルブ40と第2シート部42との間からの吸入空気の漏出が防止される。
In this case, the sealing
一方、シャフト44の回転作用下に一方のシール部材48aが第1空間部28側に向かい、他方のシール部材48bが第2空間部30側に向かうようにバルブ40が回動変位し、前記バルブ40の軸線が接続部34の軸線と略直交した状態となることにより、前記バルブ40による吸気通路16を構成する湾曲部32と接続部34との接続状態が解除される。これにより、図4に示されるように、第1及び第2シート部36、42が、バルブ40の外周面とそれぞれ所定間隔離間し、その間に間隙が設けられる。
On the other hand, under the rotational action of the
そして、チャンバー20を構成する第1及び第2空間部28、30に導入された吸入空気は、第1及び第2シート部36、42とバルブ40との間隙を通じて吸気通路16の接続部34へと流通する。これにより、チャンバー20に導入された吸入空気が吸気通路16の接続部34に対して直接流通する短管吸気通路Sが構成される。この短管吸気通路Sの通路長は、吸気マニホールド14の外壁面に沿って湾曲状に形成された湾曲部32を含む長管吸気通路Lの通路長より短くなる。なお、チャンバー20の第1空間部28に導入された吸入空気は、湾曲部32を通じても接続部34側へと流通する。
The intake air introduced into the first and
すなわち、この吸気マニホールド装置10を備えたエンジン22の高速又は高負荷運転時には、通路長切換部18を構成するバルブ40の回動作用下に吸気通路16の通路長が短くなるように短管吸気通路Sへと切り換え、接続部34を通じて吸入空気をシリンダヘッド24に供給すると共に、前記エンジン22の低速又は低負荷運転時には、前記バルブ40を回動させて貫通孔50と湾曲部32及び接続部34を連通させることにより、湾曲部32、接続部34及びバルブ40の貫通孔50を含む通路長の長い長管吸気通路Lを通じて前記吸入空気を前記シリンダヘッド24へと供給する。
That is, when the
本発明の第1の実施の形態に係る吸気マニホールド装置10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
The
例えば、エンジン22が低速又は低負荷運転時には、図示しないスプリングの弾発作用下にシャフト44が付勢され、前記シャフト44の回動変位に伴ってバルブ40が反時計回り(矢印A方向)に回動して吸気通路16を構成する湾曲部32及び接続部34と前記バルブ40とが同軸上となるように配置される。これにより、バルブ40の両端部に装着されたシール部材48a、48bが、それぞれ吸気通路16の端部に設けられた第1及び第2シート部36、42にそれぞれ当接した状態となる。
For example, when the
詳細には、シール部材48a、48bにおける突出部64の端部、第1及び第2段部60、62の角部60a、62aがそれぞれ第1及び第2シート部36、42の内壁面に当接して密着し、前記シール部材48a、48bが装着されたバルブ40と吸気通路16の湾曲部32及び接続部34との間の気密を保持している。
Specifically, the end portions of the projecting
そして、通路長切換部18を構成するバルブ40によって吸気通路16の湾曲部32と接続部34とが接続されて連通し、チャンバー20が長管吸気通路Lを介してエンジン22と連通した状態となる。これにより、チャンバー20からエンジン22への吸入空気の供給が、前記チャンバー20の第1空間部28から湾曲部32及び接続部34によって構成された長管吸気通路Lを通じて行われる。
The
この場合、吸入空気は、チャンバー20から長管吸気通路Lを構成する湾曲部32、バルブ40及び接続部34を経てエンジン22へと供給されるため、通路長の長い長管吸気通路Lを通じて前記エンジン22に吸入される単位時間あたりの吸入空気の流量が少なくなる。
In this case, since the intake air is supplied from the
また、一組のシール部材48a、48bによって吸気通路16とバルブ40との間からの吸入空気の漏出が防止され、チャンバー20から吸入空気がエンジン22に対して確実に供給される。
In addition, leakage of intake air from between the
一方、エンジン22が高速又は高負荷運転時には、エンジン回転数等に基づいた制御信号がコントローラ(図示せず)から駆動部へと出力され、前記駆動部がスプリング(図示せず)の弾発力に抗して前記とは反対方向に回転駆動することによりシャフト44を介してバルブ40が時計回り(矢印B方向)に所定角度だけ回動する。
On the other hand, when the
そして、バルブ40は、図4に示されるように、その軸線が吸気通路16を構成する湾曲部32及び接続部34の軸線と略直交し、一方のシール部材48aがチャンバー20の第1空間部28に臨み、他方のシール部材48bが前記チャンバー20の第2空間部30に臨んだ状態となる。これにより、バルブ40を通じた湾曲部32と接続部34との連通が解除され、第2シート部42とバルブ40の外周面との間の間隙を通じて第1及び第2空間部28、30から前記接続部34へと吸入空気が流通する。すなわち、第1及び第2空間部28、30から吸気通路16の接続部34へと直接導入される短管吸気通路Sが構成され、前記短管吸気通路Sを通じてエンジン22へと吸入空気が供給される。その結果、吸入空気が、チャンバー20から吸気通路16の接続部34を通じてエンジン22へと短時間且つ大容量で供給される。
As shown in FIG. 4, the axis of the
このように、エンジン22の運転状況に応じた通路長切換部18の切換作用下に前記エンジン22に吸入される吸入空気の流量及び流入時間が好適に制御され、それに伴って、前記エンジン22の出力向上を図ることができる。
Thus, the flow rate and the inflow time of the intake air sucked into the
以上のように、第1の実施の形態では、通路長切換部18を構成するバルブ40の両端部に、ゴム等の弾性材料からなるシール部材48a、48bをそれぞれ装着し、前記シール部材48a、48bに、吸気通路16に臨む第1及び第2シート部36、42に対して当接自在な着座部58を備えている。
As described above, in the first embodiment, the sealing
このように、シール部材48a、48bを、ゴム等の弾性材料から形成することにより、その弾性力によって前記シール部材48a、48bを確実且つ好適に吸気通路16の第1及び第2シート部36、42に対して密着させることができる。その結果、バルブ40を通じてシリンダヘッド24へと流通する吸入空気の漏れを防止することができ、所望の流量で前記吸入空気を供給することができる。
Thus, by forming the sealing
また、吸気通路16の通路長を切り換えるためにバルブ40が回動する際、シール部材48a、48bの着座部58のみが第1及び第2シート部36、42に対して摺接しながら変位するため、前記シール部材48a、48bの端面を前記第1及び第2シート部36、42に対して全体的に当接させてシールする場合と比較し摺動抵抗が小さくなるため、前記バルブ40が回動する際の作動トルクを低減させることが可能となる。その結果、バルブ40の切換動作を円滑に行うことができる。また、シール部材48a、48bを構成する角部60a、60b及び突出部64の端部は、第1及び第2シート部36、42に対して線接触しているため、シール部材を第1及び第2シート部36、42に対して面接触させている場合と比較し、その摺動抵抗を低減させることができる。
Further, when the
また、バルブ40が回動する際の作動トルクを低減させることによって前記バルブ40を含む通路長切換部18を駆動させる駆動部の負荷が小さくなるため、前記駆動部の小型化を図ることが可能となる。
Further, since the load on the drive unit that drives the passage
さらに、シール部材48a、48bが第1及び第2シート部36、42に沿って摺動する際の作動抵抗を低減させることにより、摩擦抵抗の大きなゴム等の弾性材料からシール部材48a、48bを形成した場合でも、バルブ40の作動性が低下することがなく好適である。換言すれば、シール力の大きなゴム等の弾性材料をシール部材48a、48bに適用した場合でも、バルブ40を含む通路長切換部18を円滑に動作させ、通路長の切換動作を行うことが可能となる。
Further, by reducing the operating resistance when the
さらにまた、シール部材48a、48bを、ゴム等の弾性材料から形成することにより、その弾性力によって前記シール部材48a、48bを確実且つ好適に吸気通路16の第1及び第2シート部36、42に対して密着させることができる。その結果、バルブ40を通じてシリンダヘッド24へと流通する吸入空気の漏れを防止することができ、所望の流量で前記吸入空気をエンジン22へと供給することができる。
Furthermore, by forming the sealing
次に、第2の実施の形態に係る吸気マニホールド装置100を図5〜図7に示す。なお、上述した第1の実施の形態に係る吸気マニホールド装置10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
Next, an
この第2の実施の形態に係る吸気マニホールド装置100では、通路長切換部102を構成するシール部材104a、104bの着座部106を、第1及び第2シート部36、42に向かって延在する複数の第1〜第3リブ(突部)108a〜108cから構成している点で、第1の実施の形態に係る吸気マニホールド装置10の通路長切換部18と相違している。
In the
このバルブ110の両端部に装着されるシール部材104a、104bは、ボディ46の装着端54に装着される保持部56と、前記保持部56に対して徐々に縮径するように先細状に形成されたテーパ部112と、前記テーパ部112に対して第1及び第2シート部36、42に向かうように立設された第1〜第3リブ108a〜108cとを含む。
第1〜第3リブ108a〜108cは、保持部56から離間する方向へと延在し、シール部材104a、104bの軸線に対して所定角度だけ傾斜したテーパ部112に設けられ、前記軸線と略平行で互いに所定間隔離間して配置される。
The first to
第1リブ108aが、最も保持部56側に配置され、第3リブ108cが前記保持部56から最も離間したテーパ部112の先端に配置されると共に、前記第1リブ108aと第3リブ108cとの間に、第2リブ108bが配置されている。また、第1〜第3リブ108a〜108cは、第1及び第2シート部36、42に対して線接触している。
The
また、第1〜第3リブ108a〜108cの長さは、テーパ部112に立設された部位を基点として第1リブ108a、第2リブ108b、第3リブ108cの順番で長くなるように設定される。なお、第1〜第3リブ108a〜108cは、上述したようにそれぞれ異なる長さに設定される場合に限定されるものではなく、前記第1〜第3リブ108a〜108cを全て同一長さに設定するようにしてもよい。
Further, the lengths of the first to
そして、エンジン22の低速又は低負荷運転時に、バルブ110が吸気通路16を構成する湾曲部32及び接続部34と同軸上に配置され、前記バルブ110によって前記湾曲部32と接続部34とが接続されて連通した際、第1〜第3リブ108a〜108cの端部が、第1及び第2シート部36、42に対してそれぞれ当接する(図5及び図6参照)。これにより、シール部材104a、104bによって吸気通路16を流通する吸入空気の外部への漏出を防止し、前記吸気通路16内の気密を保持する。
During low-speed or low-load operation of the
一方、エンジン22の高速又は高負荷運転時に、バルブ110が時計回り(矢印B方向)に所定角度だけ回動し、吸気通路16の通路長を切り換える場合には、バルブ110の回動作用下にシール部材104a、104bを構成する第1〜第3リブ108a〜108cが第1及び第2シート部36、42に対して摺動変位する。そして、一方のシール部材104bがチャンバー20の第1空間部28に臨むと共に、他方のシール部材104aが前記チャンバー20の第2空間部30に臨み、湾曲部32と接続部34との連通が解除され、第1及び第2空間部28、30から吸気通路16の接続部34へと直接導入される短管吸気通路Sが構成される。
On the other hand, when the
この場合、シール部材104a、104bは、第1及び第2シート部36、42に対して第1〜第3リブ108a〜108cの端部が当接しているだけであるため、前記第1〜第3リブ108a〜108cを摺接させながらバルブ110が回動変位させる際の摺動抵抗が少なく、前記バルブ110が回動する際の作動トルクを低減させることができる。そのため、バルブ110の切換動作を円滑に行うことが可能となる。
In this case, since the sealing
また、シール部材を、ゴム等の弾性材料から形成しているため、その弾性作用下に前記シール部材104a、104bを吸気通路16の第1及び第2シート部36、42に対して確実且つ好適に密着させる、バルブ110を通じてエンジン22に供給される吸入空気の漏れを防止することができる。
Further, since the seal member is formed of an elastic material such as rubber, the
さらに、バルブ110において最も先端に配置される第3リブ108cの長さを最も長く形成することにより、第1及び第2シート部36、42に摺接しながら前記バルブ110と共にシール部材104a、104bが回動する際、前記第1及び第2シート部36、42によって押圧された前記第3リブ108cを好適に撓曲させることができる。その結果、シール部材104a、104bの摺動抵抗をより一層低減することが可能となる。一方、第1リブ108aを保持部56側に設け、そのの長さを最も短く設定することにより、前記保持部56近傍の剛性を維持することができる。そのため、シール部材104a、104bが第1及び第2シート部36、42に当接しながら回動する際の過度の変形を抑制することができる。
Further, the
本発明に係る内燃機関用吸気マニホールド装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 The intake manifold device for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
10、100…吸気マニホールド装置 12…分岐管
14…吸気マニホールド 16…吸気通路
18、102…通路長切換部 20…チャンバー
22…エンジン 28…第1空間部
30…第2空間部 32…湾曲部
34…接続部 36…第1シート部
40、110…バルブ 42…第2シート部
48a、48b、104a、104b…シール部材
56…保持部 58、106…着座部
60…第1段部 62…第2段部
64…突出部 108a〜108c…第1〜第3リブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 ...
Claims (3)
前記通路長切換部は、前記吸気通路を構成し前記チャンバーに接続される第1通路部と、前記吸気通路を構成し前記本体部に接続される第2通路部との間に設けられ、前記吸気マニホールドに対して回動自在に支持された筒状の切換弁と、
弾性材料から形成され、前記第1及び第2通路部に臨む前記切換弁の端部に設けられるシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、弾性材料から形成され、前記第1及び第2通路部の端部に設けられたシート部に対して線接触する接触部を有することを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。 An intake manifold that is independently connected to each cylinder of the main body constituting the internal combustion engine and has an intake passage communicating with a chamber into which intake air is introduced from a throttle device, and provided inside the intake manifold facing the intake passage An intake manifold device for an internal combustion engine comprising a passage length switching unit that switches a passage length of the intake passage in accordance with an operation state of the internal combustion engine,
The passage length switching portion is provided between a first passage portion constituting the intake passage and connected to the chamber, and a second passage portion constituting the intake passage and connected to the main body portion, A cylindrical switching valve supported rotatably with respect to the intake manifold;
A seal member formed of an elastic material and provided at an end of the switching valve facing the first and second passage portions;
With
The intake manifold device for an internal combustion engine, wherein the seal member is made of an elastic material and has a contact portion that makes line contact with a seat portion provided at an end portion of the first and second passage portions.
前記接触部は、前記シート部に対峙し、前記シート部に向かって段階的に縮径した段部からなることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。 The apparatus of claim 1.
The intake manifold device for an internal combustion engine, wherein the contact portion is a step portion facing the seat portion and having a diameter gradually reduced toward the seat portion.
前記接触部は、前記シール部材の軸線方向に沿って延在し、互いに所定間隔離間した複数のリブからなることを特徴とする内燃機関用吸気マニホールド装置。 The apparatus of claim 1.
The intake manifold device for an internal combustion engine, wherein the contact portion includes a plurality of ribs extending along the axial direction of the seal member and spaced apart from each other by a predetermined distance.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007334007A JP2009156127A (en) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | Intake manifold device for internal combustion engine |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020253219A1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 钟建斌 | Intake manifold air-tightness water detection device |
-
2007
- 2007-12-26 JP JP2007334007A patent/JP2009156127A/en not_active Withdrawn
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WO2020253219A1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 钟建斌 | Intake manifold air-tightness water detection device |
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